縱觀物理學(xué)史,理論的提出、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、公式的編撰,都離不開(kāi)物理工作者孜孜以求、堅(jiān)持不懈、勇于探索的身影。物理不是“衣來(lái)伸手、飯來(lái)張口”的學(xué)科,耳朵聽(tīng)來(lái)的知識(shí)只能應(yīng)付考試,真正意義上的學(xué)習(xí)應(yīng)該是動(dòng)腦、動(dòng)手,以熱情的態(tài)度探索未知的世界。初中物理作為基礎(chǔ)性的觀察、實(shí)驗(yàn)學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)、習(xí)慣、技能和方法,更能為將來(lái)跨越式的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、初中物理探究式學(xué)習(xí)方式淺談
物理探究也可稱為科學(xué)探究,在20世紀(jì)80年代,該學(xué)習(xí)方式開(kāi)始引入到多數(shù)國(guó)家的基礎(chǔ)教育中,在多元、生動(dòng)、開(kāi)放、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)氣氛條件下,通過(guò)自主探索學(xué)習(xí)獲取嶄新、與眾不同的學(xué)習(xí)觀感。在初中物理課堂中,可將探究視為物理研究的模擬活動(dòng),學(xué)生充當(dāng)科學(xué)家,在實(shí)踐中出真知,否定被動(dòng)的知識(shí)接受。受現(xiàn)實(shí)條件的影響,課堂外的物理學(xué)探究受到諸多因素的限制,如實(shí)驗(yàn)條件有限、學(xué)生知識(shí)構(gòu)成與能力不高、缺乏指導(dǎo)等,所以探究式學(xué)習(xí)應(yīng)該充分利用有限的課堂時(shí)間創(chuàng)造無(wú)限的教學(xué)價(jià)值。當(dāng)然,還應(yīng)明確,探究式學(xué)習(xí)僅是科學(xué)教學(xué)方式中的一種,也不可能將所有的物理知識(shí)進(jìn)行探究,教師要深思熟慮,考慮教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),選擇具有代表性、針對(duì)性的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。
在進(jìn)行探究式教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮以下原則:第一,系統(tǒng)性原則。探究是師生、媒介、學(xué)習(xí)材料的綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng),教師要著眼于整體,發(fā)揮各因素的作用。第二,主體性原則。探究的目的本來(lái)就是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與創(chuàng)新的能力,尊重學(xué)生主體,就是把握了探究的本質(zhì)。在探究過(guò)程中,教師要構(gòu)建開(kāi)放性課堂,以學(xué)生動(dòng)機(jī)、興趣為出發(fā)點(diǎn),制定出合理評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。第三,過(guò)程性原則。探究不僅在于得出結(jié)論,更要在“學(xué)中做”“做中學(xué)”,在探究中培養(yǎng)推理能力、假設(shè)能力、信息處理能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α5谒模裰餍栽瓌t。該原則要求探究的氛圍民主、寬松、和諧,不給學(xué)生心理負(fù)擔(dān),讓他們平等發(fā)言,敢于質(zhì)疑。第五,問(wèn)題性原則。該原則是探究式學(xué)習(xí)的前提。
二、以問(wèn)題為先導(dǎo),為探究播下渴求的種子
疑問(wèn)打開(kāi)知識(shí)的大門(mén),催生探究的欲望。試想,若牛頓對(duì)砸到他腦袋上的蘋(píng)果熟視無(wú)睹,阿基米德若不對(duì)黃金重量、密度測(cè)量思慮有加,重視理論與實(shí)踐的結(jié)合,那么萬(wàn)有引力定律、浮力的發(fā)現(xiàn)將不是那么容易,時(shí)間也會(huì)推遲。自然現(xiàn)象變幻莫測(cè),規(guī)律時(shí)隱時(shí)現(xiàn),帶給常人滿腹的疑問(wèn)。初中生好奇心、求知欲強(qiáng),對(duì)摸不透、猜不著的事物都滿懷興趣,創(chuàng)設(shè)疑問(wèn)情境正符合初中生生理特征和心理性格特征。對(duì)教材中“明擺著”的知識(shí)再質(zhì)疑,符合學(xué)術(shù)精神,并不多余。關(guān)于自然界中物理疑問(wèn)情境的創(chuàng)設(shè),比比皆是,教師應(yīng)該能夠信手拈來(lái)。例如在“物態(tài)變化”的課程中,為何夏天冰凍后的飲料拿出冰箱后瓶身會(huì)出現(xiàn)水珠,加熱水時(shí)為何會(huì)出現(xiàn)白汽,冬天從室外進(jìn)入溫暖的室內(nèi),眼鏡上為何會(huì)有霧珠?講述物理的功用時(shí),向?qū)W生提出:輪胎、鞋底花紋僅為裝飾嗎?千斤頂是怎樣撬起“千斤”汽車(chē)的呢?在“大氣壓強(qiáng)”的學(xué)習(xí)中,以紙片蓋住空玻璃杯,再倒置,紙片掉落。玻璃杯盛滿水,再以紙片蓋住,倒置,紙片不掉。提問(wèn),水的重力為何不能壓掉紙片呢?以上情況在生活中十分常見(jiàn),但是學(xué)生都把它們當(dāng)作可有可無(wú)的現(xiàn)象,并沒(méi)有深思,也談不上從理論上進(jìn)行解釋。在課堂中,教師的一些問(wèn)題再一次打開(kāi)了學(xué)生的探索之門(mén),他們或許在教師的引導(dǎo)下,去解答心中的疑團(tuán),或許自行翻閱教材、查閱網(wǎng)絡(luò),尋求解決之道。但是無(wú)論如何,學(xué)生的探究意識(shí)、積極性、主動(dòng)性是被調(diào)動(dòng)起來(lái)了,同時(shí)也為后續(xù)教學(xué)打下了基礎(chǔ)。
三、注重過(guò)程性培養(yǎng),走好探究學(xué)習(xí)的每一步
當(dāng)前,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,整個(gè)社會(huì)大環(huán)境趨利性明顯。教育亦然,以考試得高分證明學(xué)習(xí)的優(yōu)秀。但是,探究性學(xué)習(xí)要求拋開(kāi)結(jié)果,注重過(guò)程性培養(yǎng),如創(chuàng)新思維能力、邏輯推理能力,要讓學(xué)生以主人公的身份發(fā)揮主觀能動(dòng)性來(lái)排除萬(wàn)難,達(dá)到目的。這里涉及探究?jī)?nèi)容的選擇性問(wèn)題,內(nèi)容一定要具有特殊性、代表性,有“以一敵百”的功效,以提高探究質(zhì)量。例如,在學(xué)生熟知“燈泡功率實(shí)驗(yàn)”后,為進(jìn)一步提升學(xué)生思維,再次設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件:在電源電壓是6 V、燈泡額定電壓是3.8 V的條件下,怎樣以電壓表(3 V)測(cè)量燈泡的額定功率。在該次探索實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生要認(rèn)識(shí)到,電壓表不可超量程以獲得燈泡額定電流得出額定功率,需要思維創(chuàng)新和知識(shí)聯(lián)想。將變阻器、電壓表并聯(lián),如果燈光亮起,則變阻器電壓為2.2 V,實(shí)驗(yàn)用電壓表便能發(fā)揮用場(chǎng)。再如這樣一道典型物理題:請(qǐng)將圖1所示滑輪組裝成最為省力的滑輪繞法。同時(shí)利用組裝后的滑輪勻速提起3.6 N的物體,以0.36 W為拉力功率,75%為滑輪組機(jī)械效率。試求拉動(dòng)繩子的速度以及總的移動(dòng)滑輪重量。若重物小于3.6 N,那么滑輪組機(jī)械效率會(huì)怎樣變更?分析該問(wèn)題,題目已知條件少,學(xué)生畫(huà)出繞法就需要“互譯”,同時(shí)也考查了學(xué)生逆向思維的能力。所以探究式學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)注重過(guò)程,選擇的問(wèn)題要思維開(kāi)放性強(qiáng),要讓學(xué)生去猜測(cè)、去設(shè)計(jì),積極完成任務(wù)。
四、生活性的探究可拉近物理與生活的距離
在學(xué)生的眼中,物理也如數(shù)學(xué)一樣抽象,是理科的難點(diǎn)。其實(shí),他們只看到物理計(jì)算的繁瑣,而沒(méi)能發(fā)現(xiàn)物理是自然現(xiàn)象的總結(jié)。若將物理知識(shí)回歸到現(xiàn)實(shí)生活中來(lái),物理將會(huì)變成有趣、適用的學(xué)科。在探究式學(xué)習(xí)中,學(xué)生普遍熱情不高,這與探究?jī)?nèi)容的空洞性有關(guān),即內(nèi)容也許太過(guò)遠(yuǎn)離學(xué)生平時(shí)的生活。注重物理知識(shí)探究的生活性,也可理解為物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的相互利用。在教學(xué)“聲現(xiàn)象”的課程時(shí),講到分貝,教師便可讓學(xué)生調(diào)查城市噪音污染,例如汽車(chē)?yán)取⒐S生產(chǎn)、建筑施工發(fā)出的噪音,并鼓勵(lì)學(xué)生提出控制、防治噪音污染的辦法。在教學(xué)“光現(xiàn)象”的課程時(shí),教師也讓學(xué)生放眼周?chē)f(shuō)說(shuō)光污染,并設(shè)置問(wèn)題:光污染與人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)探究。讓學(xué)生探究生活中的物理現(xiàn)象,是擺脫“讀死書(shū)”、活學(xué)活用的良好舉措,也能培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會(huì)的情感責(zé)任。
五、重視實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生動(dòng)手獲得結(jié)果
通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)可得出物理理論,也可驗(yàn)證物理理論正確與否。初中物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)物理的重要方法,是在統(tǒng)計(jì)、觀察、訪問(wèn)、信息收集、閱讀后進(jìn)行的探究活動(dòng)。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),答案是不能事先告訴學(xué)生的,而是要讓他們親自動(dòng)手得來(lái)。另外,物理實(shí)驗(yàn)也會(huì)讓紙筆演算得出的結(jié)論更加真實(shí)、直觀,而非模糊、凌亂,不敢肯定。在教學(xué)“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”時(shí),要求學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并對(duì)比得出的結(jié)論,如圖2所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),得出了重力、接觸面與滑動(dòng)摩擦力之間的關(guān)系(相同拉力)。
此外,浮力大小影響因素、金屬塊密度的量筒與天平測(cè)定法、固體熔化的溫度變化、水的沸騰觀察、功率測(cè)定等,也是可實(shí)現(xiàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)材料、問(wèn)題,讓學(xué)生動(dòng)手操作。當(dāng)然,在物理實(shí)驗(yàn)前,要進(jìn)行安全教育,例如防止觸電、防止引發(fā)火災(zāi)、防止短路、安全使用電氣儀表等,教授解決方法。在教學(xué)“小石塊密度測(cè)量”時(shí),要使用到量筒、天平,量筒易碎,可能劃傷手指,需要輕拿輕放,避免較高重心引起的搖晃而落地;若筒口打破,即使無(wú)礙于讀數(shù),也要廢棄不用,以防止在實(shí)驗(yàn)中受傷。
探究式學(xué)習(xí)也要注重結(jié)果評(píng)價(jià)制度的構(gòu)建,利于總結(jié)探究得失,吸取經(jīng)驗(yàn)。評(píng)價(jià)也是鼓勵(lì)的手段,學(xué)生辛辛苦苦的付出,若教師熟視無(wú)睹、置若罔聞,努力得不到肯定或關(guān)注,學(xué)生的積極性就會(huì)受到打擊。探究評(píng)價(jià)因素要綜合設(shè)置,包括學(xué)習(xí)態(tài)度、合作交流能力、實(shí)驗(yàn)操作技能、表達(dá)能力、協(xié)調(diào)能力、思維能力、探究能力等。此外,評(píng)價(jià)要多元化,以自我評(píng)價(jià)為主,教師、同學(xué)評(píng)價(jià)為輔,實(shí)行多角度、多層次的學(xué)生探究評(píng)價(jià)策略。
初中物理探究性學(xué)習(xí)方法似乎讓基礎(chǔ)性教育看到了學(xué)生綜合素質(zhì)提高的方法,但是也不能忽視探究性學(xué)習(xí)在實(shí)踐過(guò)程中的不足,例如教師的不重視、學(xué)生操作的三心二意、探究過(guò)于盲目、沒(méi)有找好切入點(diǎn)、探究操作性不強(qiáng)、持續(xù)性不佳等。初中物理實(shí)行探究性學(xué)習(xí)方式是由學(xué)科特性決定的,也是新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的教學(xué)需要,應(yīng)當(dāng)大膽實(shí)踐,克服困難,完善探究式學(xué)習(xí)方法。
(作者單位:贛榆縣塔山第二中學(xué),江蘇 贛榆,222123)